Automobil jazdiaci po kľukatej trase, pravdepodobne s viacerými zastávkami, bude mať pneumatiky rýchlejšie ako auto, ktoré vedie rovnejšou cestou z bodu A do bodu B.
Pneumatiky totiž cítia sila trenia v každom okamihu sú v kontakte s cestou; čím dlhšia cesta, tým väčšie trenie a tým viac termálna energiaalebo teplo, ktorý sa generuje a stráca v životnom prostredí.
Teplo z trenia už nie je k dispozícii pre auto, aby mohlo pokračovať v práci - jediný spôsob, ako ho udržať, je pridanie paliva. Teda sila trenia mánemala za následok akumulovanú energiu. V skutočnosti to malo za následok opak - premenu energie z užitočnejšej na menej užitočnú formu.
Definícia nekonzervatívnej sily
Tipy
Nekonzervatívna sila nemá za následok akumulovanú energiu.
Práca, ktorú vykonal a nekonzervatívny sila závisí od zvolenej dráhy; čím dlhšia je cesta, tým viac tepelnej energie sa rozptýli do okolitého prostredia. Túto energiu nie je možné znova úplne použiť (aj keď sa časť z nej zachovala, 100 percent sa ju nepodarilo znova použiť na ďalšiu prácu).
Pretože zákon zachovania energie určuje, že celková energia v uzavretom systéme nemôže zmena, celková práca vykonaná nekonzervatívnymi silami sa musí rovnať zmene mechanickej energie systém. Inými slovami, všetka energia, ktorá sa „stratí“ v uzavretom systéme, je výsledkom nekonzervatívnych síl.
Naproti tomu a konzervatívna sila vedie k práci, ktorá uchováva potenciálnu energiu, ktorú je možné neskôr znovu použiť. Čistá práca vykonaná konzervatívnou silou, a teda aj množstvo uloženej energie, závisí od celkovej hodnoty objektu vysídlenie skôr v priamke ako v prejdenej vzdialenosti - to je cesta nezávislá.
Príklady nekonzervatívnych síl
Trenie a odpor vzduchu (čo je skutočne iná forma trenia) vedú k tepelnej energii, zvukovej energii a prípadne povrchové deformácie, ktoré sa všetky zo systému „stratia“, a preto predstavujú energiu, ktorú nedokáže opätovné použitie.
Napríklad keď balvan spadne z útesu, cestou dole zažije silu odporu vzduchu. Odpor vzduchu generuje teplo a zvuk, obe formy tepelnej energie, ktoré sa šíria do okolitého prostredia. Nekonzervatívne sily sa teda niekedy označujú ako disipatívne sily.
Keď balvan dopadne na zem, sila trenia, ktorú cíti s povrchom, vedie k väčšiemu teplu a zvuku a veľkému kráteru v zemi. Balvan nemôže vrátiť stratené teplo alebo zvuk, ani sa zem nevráti do pôvodného tvaru.
Prečo záleží na nekonzervatívnych silách
Nekonzervatívne sily (a zákon úspory energie) vysvetľujú, prečo nie sú možné stroje na trvalý pohyb!
Vo svete plnom trenia sa potenciálna energia a kinetická energia nie vždy úhľadne premieňajú tam a späť. Pokiaľ je objekt v pohybe, časť z neho sa vždy transformuje na teplo z nekonzervatívnych trecích síl. Z toho vyplýva, že množstvo všetkej energie vo vesmíre vo forme tepla je stále pribúda a nakoniec už neostane viac užitočnej energie. Toto sa niekedy označuje ako „tepelná smrť“ vesmíru.
Teda stroj na trvalý pohyb - alebo akýkoľvek iný vynález „nekonečnej energie“ - je fyzicky nemožný, pretože nie všetky sily sú konzervatívne.
Konzervatívne a nekonzervatívne sily
Naproti tomu konzervatívne sily sú sily, pre ktoré je množstvo práce vykonanej pri pohybe z bodu A do bodu B nezávislé od dráhy. Medzi konzervatívne sily patria gravitačné sily a elastické sily, ako je sila pružiny.